Scale-Across架构重构DCI产业链,德科立相干模块与光放大器双轮驱动

  • 来源:银河证券
  • 发布时间:2026/07/30
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德科立-688205-公司深度报告:Scale_Across重构DCI,相干模块显著受益.pdf

研究目的与核心内容本报告为银河证券发布的德科立(688205)公司深度报告,核心研究目的在于分析AI算力Scale-Across架构如何重构DCI(数据中心互联)产业链,以及德科立作为"光放大器+相干模块"技术沉淀型企业如何显著受益于这一趋势。核心数据与行业预测AI模型训练算力需求呈指数级增长,下一代前沿模型预计将突破特定量级FLOPs。全球IPoDWDM系统需求自特定季度复苏,未来五年复合增速达两位数,预计特定年份市场规模突破特定金额;其中特定速率ZR/ZR+模块出货量年复合增长率将达到三位数水平,成为相干可插拔市场中增长最快的产品类别。全球光放大器市场预计持续增长,EDFA占据最大细分市场...

AI算力扩张催生跨地域互联刚需

前沿AI模型的训练算力需求呈指数级增长,单个数据中心已无法承载对应的供电负荷与土地成本。超大规模云服务商将算力资源向低成本、分布式园区疏散,由此催生了跨地域集群扩展的Scale-Across架构。该架构本质上是将传统数据中心互联(DCI)的带宽需求提升至全新量级,其端口数量约为传统DCI基准的数十倍,单次部署需数万至数十万个端口。

Scale-Across与传统DCI在连接对象、流量特征及增长模式上存在本质差异。前者连接后端Scale-Out网络中的GPU/XPU,承载高带宽、同步、对丢包极其敏感的长生命周期流量,带宽呈指数级增长;后者连接前端网络中的CPU、存储和终端用户,以低频异步流量为主,带宽呈线性增长。分布式AI训练进行参数同步时,数万张GPU同时产生海量All-Reduce流量,跨园区链路上若出现拥塞或极小比例丢包,均可能阻塞整个计算流程。

功耗与衰减双重约束驱动产业链解耦

Scale-Across架构在规模化部署过程中,功耗与长距离信号衰减是制约全产业链的核心物理约束。为削减传统传输设备的额外能耗,整个光通信产业链正由传统封闭系统向"解耦化开放线路系统(OLS)"与"IPoDWDM架构"加速演进。

在接口端,传统封闭式DCI转发器逐步被淘汰,取而代之的是将高速可插拔相干光模块直接部署于白盒交换机或路由器端口。通过在硬件层面精简底层DSP芯片、并免去光信号和电信号之间的二次转换,大幅压低了接口功耗。

在线路端,相干端口数量增加带动光纤基础设施及中继站、光放大器数量成倍增长。行业当前的应对方向包括推行多轨开放线路系统,在单根光纤内实现C波段与L波段超过百余个波长的复用;前沿网络已开始探索空芯光纤的部署,利用光在空气中传播速度更快的物理特性,在降低传输时延的同时减少对高功率中继放大器的依赖。

IPoDWDM重构产业链价值分配格局

IPoDWDM的普及深刻改变了DCI产业链的价值分配。长期以来,封闭私有DWDM系统将绝大多数毛利锁定于Ciena、Nokia、Cisco等一体化系统设备商。而IPoDWDM依托标准化ZR相干模块构建开放线路系统,打破软硬件厂商绑定壁垒,云服务商可直接独立分采路由器、光模块等上游组件,驱动DCI价值链上移。

这一演进导致ZR相干光模块、光放大器等需求刚性显著抬升,上游窄线宽激光器、泵浦激光器等核心器件出现持续性供给紧缺。据Dell'Oro Group统计,全球IPoDWDM系统需求自特定季度复苏,未来五年复合增速达两位数,其中超三分之一收入来自特定速率ZR/ZR+模块出货;Cignal AI进一步预测该速率模块出货量年复合增长率将达到三位数水平,成为相干可插拔市场中增长最快的产品类别。

相干光模块技术壁垒与迭代路径

相干光模块通过引入相移键控和偏振复用等先进调制技术,能够有效抑制光纤带来的各种损伤,保障信号完整性。其关键组成部分包括可调谐激光器、调制器和偏振管理器,在发送端实现复杂信号调制,在接收端由数字信号处理器完成补偿和优化。

按速率命名,相干光模块已形成从特定速率ZR到更高速率ZR+的产品矩阵。ZR系列基于OIF等机构定义的正式标准,主要面向城域范围内的点对点数据中心互联;ZR+则指基于OpenZR+ MSA或Open ROADM等规范的增强型方案,传输距离可达数百乃至上千公里。当前,更高速率的标准化规范正在推进中,预计将于特定季度完成。

从供应端来看,最新一代高速率相干可插拔模块所搭载的DSP芯片采用先进工艺制造,交货周期已超过九个月,成为产业链中显著的供应瓶颈之一。上游器件的紧缺导致成品模块交付周期同步拉长。

光放大器突破中继瓶颈释放带宽潜能

光放大器的出现彻底改变了传统"光-电-光"中继的局面,能够直接放大衰减的信号光,直接推动了密集波分复用(DWDM)系统的普及。DWDM与光放大器之间存在共生关系,增加新信道不再需要铺设新光纤或部署昂贵中继链路,仅增加能在新波长上工作的收发器即可,使增加带宽的边际成本急剧下降。

掺铒光纤放大器(EDFA)是目前最成熟且广泛应用的光放大器,主要工作在C波段和L波段,能够提供高增益、低噪声和稳定输出功率,特别适合城域网和骨干网等长距离传输应用。分布式拉曼光放大器则在超长距场景中提供最优的光信噪比,与EDFA结合形成的混合放大结构成为理想应用形式。QY Research调研显示,全球光放大器市场预计将持续增长,其中EDFA占据最大细分市场份额。

德科立全栈技术布局与差异化竞争力

德科立在光通信领域深耕二十余年,在长距离、大容量光传输技术方面积累深厚,尤其在光放大器、相干光模块及DCI子系统等领域具备核心竞争优势。相较于仅能提供数通短距模块的厂商,公司具备更强的技术壁垒与全栈议价能力,有望在高端DCI市场中获取更高份额。

公司核心竞争力突出体现在相干模块及相关器件的自主研发能力上,尤其在ITLA、PIC等关键器件方面已取得显著进展;相关器件将逐步导入不同速率相干模块产品。部分海外大厂在光学器件领域积累相对薄弱,对公司的自研相干器件存在迫切需求;国内大厂在自研模块过程中,相干器件环节的竞争格局相对缓和,进一步凸显了公司的技术先发优势。

在光放大器领域,公司技术持续引领行业,特定波段放大器保持市场领先地位,面向传输与数据领域的多形态插拔放大器产品已完成多样化封装布局,空芯光纤专用多波长放大器在新兴应用场景中率先实现市场切入。公司在光放大器领域同时布局掺杂与半导体两大技术路线,其中半导体方案领先行业数年。

OCS技术卡位打开中长期成长空间

OCS(光交换机)是一种无需光电-电光转换、直接实现光信号在光纤端口间切换的技术,能够使AI算力集群数据中心光互联系统的整体功耗降低显著比例。目前OCS主要有MEMS、液晶、压电、硅波导四大技术路线,硅基光波导方案切换速度可达到微秒级甚至纳秒级,更适合需要频繁进行拓扑优化的分布式AI工作负载,且在大规模生产和成本控制方面潜力更大。

德科立聚焦硅基波导OCS技术,已完成特定端口数的客户验证并获得海外样机订单,正推进更高端口数产品研发。OCS是解决未来AI集群功耗和网络瓶颈的关键技术,公司在该领域的提前布局和技术独特性,为其在未来抢占新兴蓝海市场提供了极高的估值弹性。

业务结构转型与产能扩张并进

公司主营业务按应用领域分为传输类、接入和数据类两大板块。传输类是当前收入占比最大的业务,但近年来受电信市场投资周期影响增长承压。接入和数据类是过去三年增速最快的业务,受益于AI算力需求爆发,该板块正成为公司核心增长引擎,收入占比从个位数快速提升至接近特定比例。

公司主要下游客户包括中兴通讯、中国移动、中国电信等国内龙头,以及Infinera、Ciena、诺基亚等海外DCI领域核心设备商。公司海外业务毛利率显著高于国内,随着未来海外DCI/数通相关业务占比持续扩大,整体毛利率水平有望进一步提升。产能方面,泰国工厂已建成并处于交付和试产阶段,预计进入正式投产阶段;无锡二期项目预计年底交付并投入使用,两座工厂均为综合型产能,覆盖光放大器、光模块、DCI及光传输子系统产品。

编辑:流星雨
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